Если у вас есть украшения с зелеными бриллиантами, то одно из двух: или Вы очень состоятельный человек, или алмазы из которых их огранили – искусственные. Из тысячи имеющихся на рынке и в различных коллекциях бриллиантов лишь один имеет очаровательный зеленый цвет. Самые редкие камни, зеленые не только снаружи, но и внутри. Яркий пример этого - Дрезденский зелёный бриллиант.
Алмаз, из которого производятся бриллианты, - форма углерода с особым расположением атомов. Его кристаллическая решетка, представляющая собой упорядоченную кубическую структуру, в узлах решетки расположены атомы.
Алмазы формируются при давлениях выше 4 ГПа (40 000 атмосфер) и температурах, превышающих 950–1600℃ (при меньших давлениях и температурах получается графит). Большинство из них рождаются на глубине не более 250 километров под поверхностью. Но есть и редкие суперглубинные алмазы, которые рождаются на глубине от 250 километров, изредка на глубине около 700 километров, в нижней мантии. Подробнее о свойствах алмазов в моей статье и об открытии месторождений в нашей стране, в том числе в Архангельской области, в другом моем рассказе.
Так как углерода в мантии мало, то алмазы являются относительно редким минералом. Некоторые природные цвета драгоценных камней, такие как сине-зеленый цвет алмазов, являются результатом воздействия естественного радиоактивного излучения земли. Во время роста кристалла алмаза в мантии рядом с ним могут находи уран или торий. У них нестабильные ядра, в течение многих лет они превращаются в более «устойчивые» элементы. При этом выделяется энергия – ионизирующее излучение, альфа- или бета-частицы.
Некоторые из этих частиц проникают в еще не застывший кристалл алмаза, выбивают из узлов решетки атомы. Они начинают перемещаться внутри кристаллической решетки, трансформируют энергию фотонов в кинетическую. Могут "застревать" в пространстве между узлами. Это приводит к дефектам в идеальной углеродной структуре. В сдвиге небольшого количества Этот недостаток отчетливо проявляется, когда внутри кристалла начинает преломляться свет.
В большинстве случаев наличие дефектов приводит к поглощению волн в красной и синей части спектра. Это значит, что отражается от алмаза в основном зеленый свет. Под воздействием бета-частиц, потока электронов, возникает окрашивание поверхности алмаза. Только высокоэнергетическое гамма-излучение (протоны) или нейтроны могут создавать полностью насыщенные цветом тела. Так как источники этих типов излучения редки в природе, то полностью зеленые алмазы тоже редкие. Описанное явление используют для получения цветных искусственных алмазов.
Такой же ярко-зеленый цвет характерен для стеклянных изделий с добавлением оксидов и солей урана. Урановое стекло – это стекло с добавлением (3% ) урана 238. При освещении его ультрафиолетом, стекло дает флуоресцирующий (светящийся) ярко жёлтый или, как сегодня говорят , кислотный, жёлто-зелёный цвет. Это обычное боросиликатное стекло, в которое добавлены оксиды урана. Такие добавки придают стеклу красивый цвет, разный, в зависимости от того, какое именно соединение ввели в стеклянную массу.
Уран U 238, вводят в шихту в виде желтого ураната натрия Na2UO4, или смешанного оксида U3O8=UO2*2UO3 темно-зеленого цвета. Оксиды урана цвета UO3 придают стеклу оранжевый, а UO2. - коричневый.
Окрашивать стекло в зеленый цвет соединениями урана придумали две тысячи лет назад. Появление уранового стекла оценивается по крайней мере 79 г н. э.Такой возраст мозаичной картины, найденной на римской вилле на мысе Посиллипо в Неаполитанскoм заливe (Италия).Смальта жёлтого цвета с с 1 % содержанием оксида урана.
Первооткрыватель урана — немецкий химик Мартин Клапрот (1743-1817) проводил удачные эксперименты по окрашиванию стекла оксидами крана..
Массовое производство уранового стекла началось с 1830, больше всего в Англии. Но и в царской России с того же 1830 работал Гусевский завод — на нем также производили стекло с соединениями урана, его называли «Царским стеклом». В основном использовались оксиды обеднённого урана (изотопы U238). Изделия из уранового стекла являются слабыми источниками альфа излучения. С течением времени U238 распадается, и в стекле накапливаются дочерние продукты распада с меньшими периодами полураспада, (Тh 234).
После открытия радия в 1898г Марией и Пьером Кюри году из руды, добытой в Яхимове, считалось, что радий обладает укрепляющими свойствами. Поэтому его добавлялся в зубную пасту, лекарства, воду и еду. Обладающий светящимся зеленым оттенком радий, также использовали в косметике и украшениях.
С радиоактивными элементами выпускали стеклянные пуговицы. Различные светящиеся предметы (или со светящимися элементами), выпущенные в СССР, были покрыты специальным люминофором (светосоставом) СПД в состав которого входили соли Радия 226 . Практически все приборы в самолетах, на производстве, компасы, многие часы, украшения, елочные игрушки и т.д. делались с нанесением люминофора.
До второй мировой войны, оксид урана также использовался для производства керамической посуды. Особенности - характерный ярко-оранжевый цвет. На солнечном свете цвет намного насыщеннее, чем обычно, что является особенностью урановой глазури. Наиболее популярна подобная глазурь была в США, где ее начали выпускать изначально, а затем она распространилась по миру.
Уже после окончания производства этого стекла выяснилось, что оно еще и флюоресцирует в ультрафиолете – поэтому коллекционеры хранят его в особенных витринах со специальной подсветкой. Бета-излучение, как я привела в формуле в начале статьи, поток электронов. Хоть оно и разрушительней, чем гамма. Уровень излучения невелик (оно растет со временем, но по настоящему интенсивным должно стать через несколько тысяч лет после изготовления стекла).
Теоретически, радиоактивный уран может выщелачиваться из посуды и так способен попасть в организм человека. Но реально выщелачивание наступает, если в посуду наливать кислоту, причем в такой концентрации, употребление которой делает вред от урана смешным. Поэтому изделия из уранового стекла не опасны: пока такая посуда красуется в серванте, как антикварные предметы, никакого излучения за пределами 15 сантиметров не будет. Урановое стекло, главное, не выделяет в воздух радиоактивную пыль, чтоб ее можно было вдохнуть.
Большую коллекцию посуды из уранового стекла собрала Людмила Гурченко.Она прожила долгую и плодотворную жизнь в окружении своей огромной коллекции – одно из лучших подтверждений этому.